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1、全自动洗衣机PLC设计 PLC原理及应用结 课 考 核全自动洗衣机PLC设计姓 名：江良猛学 号：201315310109班 级：13级本5专 业：机械设计制造及其自动化学 院：机电工程学院完成日期：2014年6月26日备 注：两人一组合作完成任课老师：孙 正老师评分：书目书目1第1章 绪 论2第2章 限制系统的限制任务与功能要求3第3章 课程的设计步骤43.1课程的要求43.2课程的工艺过程43.3主电路53.4限制电路6第4章 课程的硬件设计74.1 PLC选型与硬件配置74.2 I/O安排8第5章 软件设计95.1 流程图95.2 程序的编制9第6章 限制系统模拟调试146.1模拟调试的
2、方案14第7章 心得与建议15参考文献17第1章 绪 论随着科学技术的日新月异，自动化程度要求越来越高，原有的洗衣机装置远远不能满意当前高度自动化的须要。是特地应用手工业现场自动限制装置，再系统软硬件上采纳抗干扰措施当工作程序须要变更时，只需变更的内部程序，重新编程而无需对外围进行重新改动。本课题在于工业用洗衣机的探讨，工业洗衣机适用于洗涤棉、毛、化纤、丝绸等衣物织品。水磨洗涤机可用于服装厂水洗牛仔服及丝绸等衣物。工业用洗衣机适用于宾馆、饭店、医院、学校、工厂等领域，满意大容量的洗衣要求。但是传统的基于继电器的限制，已经不能满意人们对洗衣机的自动化程度的要求了。洗衣机须要更好地满意人们的需求，
3、必需借助于自动化技术的发展。而随着PLC技术的发展，用PLC作为限制器，就能很好地满意全自动洗衣机对自动化的要求，并且限制方式敏捷多样，限制模式可以依据不同场合的应用而有所不同。自动化技术的飞速发展使得洗衣机由初始的半自动式洗衣机发展到现在的全自动洗衣机，又正在向智能化洗衣机方向发展。自动洗衣机就是将洗衣的全过程(泡浸-洗涤-漂洗-脱水)预先设定好N个程序,洗衣时选择其中一个程序,打开水龙头和启动洗衣机开关后洗衣的全过程就会自动完成,洗衣完成时由蜂鸣器发出响声。通过PLC课程设计，进一步驾驭PLC的原理和系统设计方法。培育和熬炼应用PLC的实力。为今后实际应用和设计PLC系统打下良好的基础。要
4、求了解PLC限制系统设计的全过程，熟识PLC系统设计的相关内容，驾驭系统的方法和步骤。主要包括：系统工艺过程和限制要求；系统分析和方案论证、系统功能图；硬件设计、程序设计；系统的调试步骤和方法。完成一个小型系统上位机和下位机的设计。第2章 限制系统的限制任务该全自动洗衣机的设计要求可以用流程图来表示。PLC投入运行，系统处于初始状态，打算好启动。启动时起先进水，水满（即水位达到高水位）时停止进水并起先正转洗涤。正转洗涤15S后暂停，暂停3S后起先反洗涤。反转15S后暂停，暂停3S后，若正、反洗涤未满3次，则返回从正洗涤起先的动作；若正、反洗涤满3次时，则起先排水。排水水位若降到低水位时，起先脱
5、水并接着排水。脱水10S即完成一次从进水到脱水的工作过程。未完成3次大循环，则返回从进水起先的全部动作，进行下一次大循环；若完成了3次大循环，则进行洗完报警。报警10S结束全部过程，自动停机。此外，还要求可以按排水按钮以实现手动排水；按停止按钮以实现搬运，停止进水、排水、脱水及报警。第3章 课程的设计步骤 3.1课程的要求（1）PLC投入运行，系统处于初始状态，打算好启动。（2）按下启动按扭及水位选择开关，起先进水，水满（即水位到达凹凸）时停止进水。（3）洗涤时，正转15秒后暂停，暂停3秒后起先反转洗涤，反转洗涤15秒后暂停，暂停3秒,一个小的循环结束。（4） 若小循环未完成3次，则返回从正转
6、洗涤起先的动作，循环完成了3次后，则起先排水，排空后（水位下降到低位）起先脱水并接着排水。脱水10秒即完成一次从进水到脱水的工作循环过程，一个大的工作循环。（5） 若大循环未完成3次，则返回从进水起先的全部动作，循环完成了3次后，则进行洗完报警。（6）报警10秒结束全部过程，自动停机。（7） 此外按排水按钮可实现手动排水；按停车按扭可停止进水、排水、脱水及报警。 3.2课程的工艺过程按下启动按钮，I0.0接通，Q0.0接通并自锁，Q0.0接通，进水电磁阀打开，起先进水。到高水位时，I0.3接通，I0.3常闭触点断开，Q0.0断开，进水电磁阀关闭，进水停止；Q0.1接通，电动机正转(15S),正
7、转洗涤，同时T38起先计时，T38计时到，T38常闭触点断开，Q0.1断开，正洗结束；T38常开触点闭合，M0.0进行自锁，T42起先计时，T42计时到，T42常开触点闭合，Q0.2接通，反洗，T39起先计时。T39计时到，T39常闭触点断开，Q0.2断开，反洗暂停；T39常开触点闭合，M0.1进行自锁，T43起先计时。T43计时到，T43常开触点闭合，C50计一次数；T43常闭触点断开，使T38、T42、T39、T43复位，Q0.0又接通，重复进行以上从正洗起先的全部动作，直到C50计满3次数时，C50常开触点接通，排水，Q0,3对C50实现复位，打算下一次循环时再计数。排水到低水位时，I0
8、.4接通，Q0.4接通，起先脱水（10S），T40起先计时。T40计时到，T40常闭触点断开，脱水完毕，停止排水和脱水；T40常开触点接通，C51计一次数。Q0.1常闭触点闭合，Q0.0又接通，重复进行从进水起先的全部动作，直到C51计满3次数时，C51常闭触点断开，M0.0断开，停止洗涤；C51常开触点接通，Q0.5接通并自保，报警。C51常开触点接通又使C51复位，C51常闭触点闭合，打算好下一次启动。Q0.5常开触点接通，T41起先计时。T41计时到，T41常闭触点断开，停止报警。运行中按停止按钮时，I0.1常闭触点断开，则M0.0、Q0.0、Q0.1、Q0.4、Q0.5断开，停止进水、
9、排水、脱水及报警。按排水按钮时，I0.2常开触点闭合，进行手动排水。3.3主电路 全自动洗衣机的主电路图如图所示上图可知，KM1限制直流电动机正转；KM2限制直流电动机机反转;KM3限制电动机转动进行甩干脱水。FU1是熔断器进行爱护电路，FR是热继电器，热元件额定电流接近或略大于电动机的额定电流，也是用来爱护电路的。 3.4限制电路第4章 课程的硬件设计 4.1 PLC选型与硬件配置PLC的功能日益强大，一般PLC都具有开关量逻辑运算、定时、计数、数据处理等基本功能，有些PLC还可扩展各种特别功能模块，如通信模块、位置限制模块等，选型时可考虑以下几点：功能与任务相适应，PLC的处理速度应满意实
10、时限制的要求、PLC结构合理、机型统一、在线编程和离线编程的选择。全自动洗衣机限制所要求的限制功能简洁，小型PLC就能满意要求了。综上所述，结合下表分析CPU221CPU222CPU224CPU226程序存储器2048字节4096字节用户数据存储器1024字节2560字节用户存储器类型EEPROM数据后备典型时间50h190hI/O6输入4输出8输入6输出14输入10输出24输入16输出扩展模块数量无2个7个数字量I/O印象区大小256(128入/128出)模拟量IO印象区大小无16入/16出32入/32出33Hz布尔指令执行速度0.37/微妙/指令内部继电器256计数器/定时器256/256
11、依次限制继电器256很据上表可知，该全自动洗衣机限制系统CPU模块可采纳CPU-224（AC/DC/继电器）模块，它可限制整个系统依据限制要求有条不紊地进行。同时由于该模块采纳沟通220V供电，并且自带14个数字量输入点和10个数字量输出点，完全能满意全自动洗衣机限制系统的要求，所以不再须要另外的电源模块、数字量和输出模块。 4.2 I/O安排I/O点数是PLC的一项重要指标。合理选择I/O点数既可使系统满意限制要求，又可使系统总投资最低。PLC的输入输出总点数和种类应依据被控对象所需限制的模拟量、开关量、输入输出设备状况来确定，一般一个输入输出元件要占用一个输入输出点。考虑到今后的调整和扩充
12、，一般应在估计的总点数上再加上20%30%的备用量。该系统有5个数字输入点6个数字输出点，考虑余量后须要7个数字输入点 8个输出点。可编程序限制器I/O安排表表1. I/O安排表输入输出I0.0启动按钮Q0.0进水电磁阀I0.1停止按钮Q0.1电动机正转接触器I0.2排水开关Q0.2电动机反转接触器I0.3高水位开关Q0.3排水电磁阀I0.4低水位开关Q0.4脱水电磁阀Q0.5报警蜂鸣器 第5章 软件设计 5.1 流程图 本课程设计的要求可以用流程图来表示，如下图所示。全自动洗衣机动作流程图 5.2 程序的编制 第6章 限制系统模拟调试6.1模拟调试的方案和运行结果第7章 心得与建议回顾起此次
13、PLC课程设计，至今我仍感慨颇多，刚起先拿到题目，感觉很简洁，从选题到定稿，从理论到实践，在星期的时间里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的学问，而且学到了很多在书本上所没有学到过的学问。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论学问是远远不够的，只有把所学的理论学问与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手实力和独立思索的实力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这终归第一次做关于PLC的课程设计，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发觉了自己的不足之处，对以前所学过的学问
14、理解得不够深刻，驾驭得不够坚固，通过这次课程设计之后，肯定把以前所学过的学问重新温故。通过本系统的设计，我了解了PLC基本逻辑指令的应用，知道怎样去设计一个PLC应用程序，也感觉得到了PLC在限制方面的巨大优势和潜力，同时也更增加了我学好PLC的决心和信念。对全自动洗衣机的限制系统有了深化的理解。全自动洗衣机限制系统利用了西门子PLC的特点，对按钮、电磁阀、开关等其他一些输入输出点设备进行限制，实现了洗衣机洗衣过程的自动化。由于每遍的洗涤,排水,脱水的时间由PLC内计数器限制,所以只要变更计数器参数就可以变更时间。可以把上面设定的程序时间定下来,作为固定程序运用,也可以依据衣物的质地,数量及油
15、污的程度来编程。只要稍作变更,就可以设计出诸如要多洗多甩的牛仔类衣物,轻洗轻甩的羊毛类衣物以及通用的标准洗涤程序,充分表其好用性。总结一个星期来的设计，体会如下：第一：任何工作都的与人打交道，课程设计设计也不例外，这就须要我们充分的利用好彼此的力气，充分的协作，针对设计中出现的问题，站在不同的角度分析问题，汇结大家的看法，最终达成一样，发挥了团队精神。其次：对待任何工作，责任心是必要的；这次毕业设计的体会，我收获至深。然更重要的是，在责任心的驱使下，又该采纳何种方法完成，采纳何种方法更省时省力，解决问题的方案很多，恒久坚信“方法总比困难多”，我想首先分析任务本身，就拿毕业设计来说，课题有了，关键是何处着手。何时何地查找相关资料等等
